摘要：针对现有电缆沟巡检机器人巡检和维修时因通过性不高而无法实现智能化、自主化和长距离巡检等问题,设计并研制了一种具备高通过性、高自主性,并能够进行连续作业的电缆沟巡检机器人。为此,通过数学建模对巡检机器人的稳定性进行了研究,得到了表征机器人稳定性的数学模型,为分析机器人的爬坡能力,建立了整机质心运动学模型,得到了机器人姿态与质心坐标的关系,并进行多体动力学仿真实验,获得不同姿态下机器人爬坡的质心位置变化曲线和质心纵向加速度曲线,明确了该机器人的最佳爬坡姿态。

摘要：为了提高油茶林地的耕整管护水平,专门设计研制了一款适合南方丘陵地区使用的油茶抚育机。首先,介绍了油茶抚育机整体结构和相关参数;构建油茶抚育机爬坡运动学方程,并对爬坡过程的稳定性进行分析;基于RecurDyn动力学仿真软件搭建油茶抚育机的多体运动学模型,同时基于贝氏理论建立爬坡仿真的坡面,坡面坡度设定为30°;开展油茶林地软地面工况下的爬坡运动学仿真。结合设计参数及仿真试验结果研制一台油茶抚育机样机,选择油茶抚育机重心高度和行驶速度为试验因素,进行油茶抚育机样机实地爬坡性能正交试验。结果表明:重心高度对油茶抚育机爬坡过程稳定性影响大,行驶速度的影响小。从实地试验数据可知,当油茶抚育机重心位置为420 mm,爬坡速度为1.5 m/s时,油茶抚育机爬坡过程最稳定,其俯仰角的平均值为18.7°。与同一条件下的仿真试验的结果相比,实地试验与仿真试验的吻合程度为93.1%,两者基本吻合,验证了油茶抚育机动力学模型的可行性。试验证明,所设计的油茶抚育机满足爬坡性能要求。

摘要：针对丘陵山区精细农作时农田信息数据采集困难的现状,设计了一种新型的丘陵山区农田信息采集车底盘。为了提高该底盘的爬坡性能,运用多体动力学仿真软件RecurDyn中的低速履带模块(Track-LM),建立了该底盘的虚拟样机模型,并对其纵向和横向爬坡性能进行仿真研究,分析了不同坡角和路面对该底盘行驶速度、俯仰角、侧倾角及侧履带压力的影响。此研究可为改善该底盘爬坡性能提供理论依据。

摘要：阐述了运煤车驱动系统组成,通过对上坡时运煤车的受力分析,建立了运煤车双电机驱动系统的数学模型,对此系统进行稳态动力学分析,得到运煤车爬坡角度与车速的限定条件,对设计有指导意义。

摘要：研究了驱动轮的滑转率、结构参数和载荷对月球车爬坡性能的影响。针对月表复杂路况下车辆通过性较差问题,为提高月球车爬坡性能,基于车辆地面力学中土壤的承压和剪切特性理论,建立了刚性驱动轮与月面斜坡松软月壤间的相互作用模型。通过车轮实例对月球车爬坡性能进行预测和分析。实验结果表明,增大驱动轮的滑转率、半径、宽度、轮刺高度和减小载荷能够增强月球车爬坡能力和提高车轮驱动效率,但随着爬坡能力的增强,车轮驱动效率呈现先增大后减小的趋势。研究结果为月球车轮结构设计以及控制策略的研究提供了参考。

摘要：本文针对地下运输机器人在复杂地形中的运动性能参数进行研究,重点分析了其在爬坡、越障和跨沟3个方面的能力。基于机器人运动的力学原理,结合实际工况需求,通过理论分析和数值计算对其运动参数进行了优化设计与验证。设计结果表明,所提出的运动参数设计方案能够有效提升机器人在复杂地形中的通过性和稳定性,其最大爬坡角度、垂直越障高度以及跨沟宽度均达到地下运输任务的要求。

摘要：为优化履带式全地形车爬坡特性,提升其对复杂地形的适应能力,利用离散元法(DEM)与多体动力学(MBD)耦合算法,建立基于RecurDyn与EDEM的DEM-MBD耦合模型,并结合正交试验设计方法,研究路面类型、车辆质心位置、接地长度、速度耦合对车辆爬坡能力与稳定性的影响规律。研究结果表明:各因素对履带式全地形车爬坡能力的影响权重为:速度>x向质心坐标>路面类型>接地长度>y向质心坐标。基于正交试验理论,爬坡能力最佳组合为:碎石路面,质心位置为x=200,y=400,接地长度为1100 mm,速度为5 km/h;当该型车辆运行速度为0~5 km/h时,提升速度、前移质心有利于提升车辆爬坡能力;该车辆在低车速、砂土地形、较大的接地比压的情况下稳定性更好。

摘要：为了提高混合矿用汽车在上坡时的驱动力及下坡时的制动力,对带有电力再生制动系统的混合矿用汽车进行建模仿真,并对系统中的关键元件进行参数设计。依据某款4×2机械传动矿用车为原型,改进原有系统,并进行单独制动和驱动的仿真,设置电机输出不同的转矩,进行对比仿真分析,从而得出对电池电量、速度、制动效果的影响,验证后驱单轴并联电力再生制动能量回收系统的可行性。结果表明:混合矿用自卸车加上再生制动系统,各个挡位的爬坡度性能提高了5%左右,制动效率也提高了,在上坡和加速时可提供较大的转矩,再生制动系统不仅提高了动力性能,同时对整车燃油经济性也有所提高。

摘要：依据立柱拆装机整车参数要求,设计出传动系统具体结构形式,详细介绍了传动系统主要零部件的选型设计过程;分别从空载爬坡性能、满载爬坡性能、空载行驶能耗、满载行驶能耗4个方面进行了整车动力性计算。

摘要：针对传统巡检机器人行走机构对非结构化地形适应性差的问题,设计了轮履复合巡检机器人行走机构,并进行动态仿真分析。所设计的轮履复合巡检机器人行走机构前轮采用三角形履带,对地面损伤少,非结构化地形适应性好;后轮采用普通圆形车轮,降低机器人移动能耗。采用理论方法对所设计的轮履复合巡检机器人行走机构的爬坡性能以及越障性能进行分析,获得了理论上的最大爬坡度、越过垂直障碍物最大高度以及通过沟槽障碍物最大宽度。最后借助RecurDyn软件建立了轮履复合巡检机器人多体动力学模型,对不同路面、不同爬坡角度、不同垂直障碍物高度以及不同沟槽宽度进行仿真。结果表明,在爬坡、越障时履带轮张紧力增加,张紧力波动大,驱动轮扭矩增加,驱动轮扭矩波动大。